據New Atlas報道，科學家們在探索一種新的但非常有前景的癌症治療方法時，開發了一種“隱形斗篷”，幫助工程細菌偷偷穿過身體的免疫防禦系統。其結果是更有力地輸送抗癌藥物並縮小小鼠體內的腫瘤，科學家們希望這種方法能夠克服迄今為止困擾這些技術的毒性問題。
傳統的癌症治療形式–放療、化療和免疫療法–在打擊腫瘤方面各有優勢，而所謂的治療性細菌可以將其自身的一套技能帶入其中。細菌本身可以有強大的抗腫瘤作用，但基因工程可以讓它擁有全新的能力，包括釋放特定的化合物或攜帶強效抗癌藥物。
然而，將細菌用於這一目的存在一些挑戰，其中主要是毒性問題。活的細菌可以在體內迅速生長，而且由於身體的免疫系統將它們視為一種威脅，太多的細菌會引發極端的炎症反應。
哥倫比亞大學的Jaeseung Hahn說：“在臨床試驗中，這些毒性已被證明是關鍵問題，它限制了我們可以給細菌下藥的數量，並影響了療效，”他共同領導了這項研究。“由於嚴重的毒性，一些試驗不得不終止。”
解決這一毒性問題將意味着找到（或設計）能夠躲避身體免疫系統並安全地進入腫瘤以發揮其抗癌潛力的細菌。Hahn的團隊已經在這一領域取得了新的進展，他們轉向了被稱為莢膜多糖（CAP）的糖類聚合物，這些聚合物自然地包裹着細菌表面，保護它們免受免疫攻擊。
“我們劫持了益生菌大腸桿菌菌株Nissle 1917的CAP系統，”該研究的共同第一作者Tetsuhiro Harimoto說。“有了CAP，這些細菌可以暫時躲避免疫攻擊；沒有CAP，它們就失去了封裝保護，可以在體內被清除掉。因此，我們決定嘗試建立一個有效的開關。”
為了做到這一點，科學家們設計了一個版本的細菌，其中包括一個叫做IPTG的小分子，它改變了細菌的表面並影響了細菌與免疫系統的互動方式。這實際上創造了一個分子“斗篷”，將細菌包裹起來，防止免疫攻擊，通過微調IPTG的數量，研究小組發現他們可以控制細菌在血液中存活的時間。
共同領導這項研究的Tal Danino說：“這項工作真正令人興奮的是，我們能夠動態地控制這個系統。我們可以調節細菌在人類血液中存活的時間，並增加細菌的最大耐受劑量。”
該團隊將其創造稱為誘導性CAP，或iCAP，在小鼠腫瘤模型中，他們證明了它可以用來將細菌的可容忍劑量增加10倍。隨着時間的推移，IPTG逐漸消失，iCAP失去了它的“保護罩”，這使得它能夠在身體的其他部位安全地被清除掉，從而將毒性副作用降到最低。然後，科學家們設計了一個產生抗腫瘤毒素的iCAP版本，該版本被證明比對照實驗更有效地縮小了結腸癌和乳腺癌模型中的腫瘤。
研究作者Kam Leong說：“與傳統的藥物治療相比，細菌性癌症治療具有獨特的優勢，如有效地針對腫瘤組織和可編程的藥物釋放。潛在的毒性一直限制着它的全部潛力。本研究中提出的隱身方法可能會解決這一關鍵問題。”
該研究發表在《自然-生物技術》雜誌上。